蔡文軍 張玉琪
摘 要:底基層在道路結(jié)構(gòu)中起著承上啟下的作用,其施工質(zhì)量直接影響道路的使用功能和使用壽命,在低液限粉土條件下,三灰土基層具有后期強(qiáng)度較高、整體性和抗水毀能力較好以及充分利用土源等優(yōu)點(diǎn),在公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。但三灰土施工較常規(guī)的二灰土施工更為復(fù)雜,施工難度也較大,文章以某條一級(jí)公路某標(biāo)段三灰土底基層施工為例,闡述了三灰土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)及心得體會(huì),以供類似項(xiàng)目參考。
關(guān)鍵詞:低液限粉土;三灰土;施工;控制
某一級(jí)公路標(biāo)段位于沖積、湖積平原區(qū),底基層土源塑性指數(shù)較低,為低液限粉土,底基層原設(shè)計(jì)采用4%水泥加8%石灰土,但經(jīng)驗(yàn)證采用原設(shè)計(jì)二灰土無(wú)法滿足強(qiáng)度要求,故改為水泥、石灰和粉煤灰三灰土結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn),確定水泥、石灰、粉煤灰、土的配合比為3:12:24:61,經(jīng)檢測(cè)最終取得了良好效果。文章從三灰土原材料要求、確定施工配合比、施工工藝等方面淺談在三灰土現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制方面的心得體會(huì)。
1 原材料要求
(1)水泥:選用32.5緩凝型水泥,初凝時(shí)間在6-8小時(shí)。
(2)石灰:Ⅲ級(jí)或Ⅲ級(jí)以上石灰。石灰應(yīng)于使用前7-10天充分消解,并且要通過(guò)10mm篩孔,并盡量縮短消解過(guò)篩的存放時(shí)間。
(3)粉煤灰:粉煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3總含量大于70%,粉煤灰的燒失量不應(yīng)大于20%,比表面積大于2500cm2/g,一般進(jìn)場(chǎng)粉煤灰的含水量不宜超過(guò)35%。
(4)土:粉土或粉砂土,塑性指數(shù)Ip<12,有機(jī)質(zhì)含量≤2%,硫酸鹽含量≤0.25%。
(5)水:凡飲用水皆可使用。
2 確定施工配合比
(1)施工配合比的準(zhǔn)確性,直接影響到三灰土底基層的質(zhì)量。在確定施工配合比之前就必須做好無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與壓實(shí)度等相關(guān)的試驗(yàn)工作。按不同的配合比(水泥:石灰:粉煤灰:土)制備至少五組混合料進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)中,根據(jù)重型擊實(shí)法來(lái)確定各組混合料的最佳含水量和最大干密度。試驗(yàn)結(jié)果見表1。
(2)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,采用3:12:24:61的最大干密度和最佳含水量數(shù)值。各組混合料在最佳含水量狀態(tài)下,按要求的壓實(shí)度制備混合料試件五組,每組試件數(shù)量至少做6-12個(gè),做好后秤量每個(gè)試件質(zhì)量,并量出試件高度,放在溫度為20℃±2℃、相對(duì)濕度為95%的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱中養(yǎng)護(hù)6天,然后浸水一天,水溫要求與養(yǎng)護(hù)溫度一致,一般水面距試件頂面之間深約2.5cm,質(zhì)量損失超過(guò)1g的試件應(yīng)該作廢重做。
將已浸水一晝夜的試件從水中取出后,用軟毛巾小心地吸去試件表面的可見自由水,再秤量試件質(zhì)量和量測(cè)高度,后再進(jìn)行試件強(qiáng)度試驗(yàn),并且要求做平行試驗(yàn),試件各組配合比強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果見表2。
在三灰土試驗(yàn)中,各組混合料根據(jù)不同的配合比,所做出來(lái)的試件7天浸水抗壓強(qiáng)度的代表值應(yīng)大于0.628Mpa。通過(guò)試驗(yàn)取符合要求的最佳配合比作為三灰土的施工配合比,即水泥、石灰、粉煤灰、土的施工配合比為3:12:24:61。
3 施工工藝
三灰土施工工藝流程為:測(cè)量放樣-鋪筑素土-整平、人工布粉煤灰-檢查粉煤灰用量、找均勻-人工布消石灰-檢查消石灰用量、找均勻-路拌機(jī)拌和-檢查拌和深度及松鋪厚度、石灰劑量、含水量-整平、悶料-人工布水泥-路拌機(jī)拌和-檢查拌和深度、均勻性-穩(wěn)壓、測(cè)標(biāo)高、精平-碾壓成型-檢測(cè)、養(yǎng)生。
在準(zhǔn)備做三灰土之前,應(yīng)提前7-10天加3%的石灰進(jìn)行土質(zhì)砂化。上土前在路基上預(yù)先打好格子,根據(jù)計(jì)算確定每一格子上土量,上土結(jié)束后推土機(jī)初平后測(cè)量標(biāo)高,確保標(biāo)高在允許范圍內(nèi)。
土鋪筑好后,用12T雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓,然后就可以打格布粉煤灰,粉煤灰壓實(shí)厚度不能小于7.5cm,如局部布灑不均勻必須補(bǔ)灰,直至找均勻。石灰應(yīng)提前7-10天充分消解,過(guò)10mm的篩且無(wú)石灰塊才可以上路基,采用打格子人工布灑。在布完石灰后,先用拌和機(jī)拌一遍,再用鏵犁翻拌一遍,確保色澤一致、無(wú)花色。檢測(cè)消石灰劑量,檢查拌和深度及松鋪厚度、含水量,待各項(xiàng)指標(biāo)都合格后用12T雙鋼輪壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓。
人工打格子布水泥,每平方米水泥用量不少于9.24kg,水泥灑布必須在1小時(shí)之內(nèi)完成,水泥拌和至碾壓成型必須在4-6小時(shí)之內(nèi)完成。水泥布灑完后用路拌機(jī)拌和,隨時(shí)檢查拌和深度、均勻性。水泥拌和后先穩(wěn)壓,再粗平,必須把橫坡和高程控制好,這時(shí)就可以把標(biāo)高測(cè)一下,用平地機(jī)整平。碾壓必須遵循先輕型后重型原則,縮短碾壓時(shí)間,弱振一遍后進(jìn)行強(qiáng)振,強(qiáng)振后壓實(shí)度必須滿足要求。碾壓完畢后如果高程偏高,再用平地機(jī)找平,再穩(wěn)壓一遍,灑水,后用膠輪跑光。碾壓成型后及時(shí)灑水養(yǎng)生。
4 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制心得體會(huì)
4.1 素土高程控制
作為三灰土底基層質(zhì)量控制的首要環(huán)節(jié),必須嚴(yán)格控制素土的厚度,計(jì)算三灰土所用的素土數(shù)量,在路基上用灰線布灑均勻的格子上土,以確保素土的數(shù)量準(zhǔn)確。素土上完推土機(jī)推平后測(cè)量標(biāo)高,把素土厚度控制在誤差范圍內(nèi)。
4.2 粉煤灰和石灰用量的現(xiàn)場(chǎng)控制
三灰土底基層重要原材料粉煤灰和石灰用量的多少,直接決定著底基層施工質(zhì)量的優(yōu)劣。上粉煤灰前必須打好格子,再用小型運(yùn)輸車運(yùn)到格子里,采用人工布灑,該標(biāo)的三灰土配合比為水泥:石灰:粉煤灰:土=3:12:24:61,粉煤灰厚度必須在7.5cm以上,在粉煤灰人工布灑完畢后,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽查,如抽查10個(gè)點(diǎn)有2個(gè)點(diǎn)不合要求,則必須人工添加粉煤灰并重新找均勻;待粉煤灰上均勻后上石灰,打好格子,用小型運(yùn)輸車運(yùn)到格子里,采用人工布灑,石灰每m2用量為38.5kg,厚度必須在3.5cm-4cm之間,用路拌機(jī)拌和后,現(xiàn)場(chǎng)取樣做石灰劑量滴定試驗(yàn)。
4.3 水泥的施工時(shí)間控制
摻加緩凝劑的水泥初凝時(shí)間為6-8小時(shí),在此時(shí)間段內(nèi)三灰土必須碾壓成型,這就要求在上水泥前必須將路基精平,以免在水泥布灑、拌和后花大量的時(shí)間進(jìn)行精平。上水泥時(shí)事先將格子打好,待大部分水泥擺好后,可以采用部分人擺放水泥,部分人灑水泥,這樣可以縮短水泥的布灑時(shí)間。在水泥拌和期間要隨時(shí)檢查路拌機(jī)的拌和情況,如發(fā)現(xiàn)拌和不充分、素土夾層、花團(tuán)等現(xiàn)象要局部重新拌和,以確保三灰土拌和均勻。
4.4 碾壓最佳含水量控制
三灰土底基層碾壓時(shí)的最佳含水量控制很重要。在實(shí)際施工中,由于正值夏季高溫,底基層表面失水很快,還未碾壓成型,表面就很干而松散,不易碾壓成型。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工經(jīng)驗(yàn),應(yīng)提高碾壓時(shí)的含水量,一般大于最佳含水量2-3%,這樣便于碾壓成型且表面不松散。但含水量也不能過(guò)大,過(guò)大容易產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象,壓實(shí)度也不易達(dá)到。
4.5 成型后的養(yǎng)生控制
三灰土底基層的養(yǎng)生工作是最后的一個(gè)環(huán)節(jié),如果前面的施工工序都做得很好,而養(yǎng)護(hù)工作沒(méi)有做好,那就會(huì)前功盡棄。在三灰土碾壓成型后應(yīng)立即用彩條布覆蓋,在次日可進(jìn)行補(bǔ)水,最好用噴霧狀噴頭噴水,隨時(shí)保持底基層表面潮潤(rùn),表面水多了容易窩水,沒(méi)有水分容易出現(xiàn)裂縫、松散、起皮等現(xiàn)象。彩條布覆蓋養(yǎng)護(hù)時(shí)間以7-10天為宜,待揭開彩條布后也應(yīng)保持表面濕潤(rùn)。
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